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文档简介
1、会议日程Conferences & Seminars专题二、主讲人:蒋剑春/研究员 中国林科院林产化工专题三、主讲人:庄会永总经理/研究员 国能生物发电科技部专题四、主讲人:王俊友研究员 中国农机院生物质能工程技术中心专题六、主讲人:常新杰高级商务丹麦王国驻华使馆专题七、主讲人:陈永岚首席代表 瑞典投资促进署驻华机构主讲人:董玉平/教授 山东大学生物质能技术开发中心专题十、热 主讲人:蔡昌达董事长/高工 杭州能源环境工程专题十二、主讲人:王春华总经理 徐州市佳谷环保科技-1专题十三、热主讲人:张海涛 副总经理 合肥天焱绿色能源开发专题十一、主讲人:杜德利 总裁 德利国际新能源控股()专
2、题九、主讲人 傅友红 总经理 北京盛昌绿能科技专题八、下专题五、主讲人:陈冠益 院长/教授大学环境科学与专题一、主讲人:肖明松长/高工 中国农村能源行业生物质专业委员会时间:2010年3月16日 13:00-17:30地点:北京中国国际展览中心 综合服务楼201会议室主办:中国可再生能源学会生物质能专业委员会中国高科技研究会中国国际贸易促进委员会建设行业分会承办:北京泰格尔展览13:00-13:3013:30-13:45 开幕致辞:袁振宏 中国可再生能源学会生物质能专业委员会长13:45-17:30 主题发言CIBE EXPO20 0第届中物质能技术研讨会会议日程Conferences &am
3、p; SeminarsDate:13:00-17:30,March 16, 2010Venue:Meeting Room 201, General Service Building, CIECEmcee: Yuan Zhenhong, Secretary-general, Biomass Energy Subcommittee of Renewable Energy Society bj:D v o me t hd TaomBriettdt nSpeechmaker:Mr. Jiang Jianchun, Director and Research Institute of Forestry
4、Chemical IndustryResearcher,Academy of Forestry, bj:D v o me t S tuo Ae tnat oqum nth oomown r t oe tSpeechmakerMr. Wang Junyou, Researcher, Biomass Energy Institute of China Agricultural Machinery Engineering Center bj:meyWaySpeechmaker:Mr. Chang Xinjie, Senior Commercial Officer, Royal Danish Emba
5、ssy bjA pSweSpeechmaker:Mr. Chen Yonglan, chief delegate, Swedish Government Investment andPromotion Agencies bj p rDuow caa B meIntDev o mtd r ttoEmSpeechmaker:Mr. Dong Yuping, Director/Professor, Shandong University Biomass Energy Technology Development Center bj1 :N wly A t vmet aTe htmlttreaSpee
6、chmaker:Mr. Cai Changda, Chairman/Senior Engineer, Hangzhou Energy Environment Engineering Co.,.l bj1S vao D cuC m rvtwSpeechmakerMr. Wang Chunhua, General Manager, Xuzhou Jiagu Environmental ProtectionTechnology Co.,.2 bj1B mlTen lythtt n o Newntry iSpeechmaker:Mr. Zhang Haitao, Vice-general Manage
7、r, Hefei Tianyan Green Energy Development Co.,. bj11limErgy Mm op rat eSpeechmakerMr. Du Deli, President, China Solar & Clean Energy Solutions, Inc. j9:Newxpt oMlB maqutdia zat om SpeechmakerFu Youhong, General Manager,Shengchang Bioenergy S&T Co.,. bj:D v o me td ToSpeechmaker:Mr. Chen Guan
8、yi, President/Professor, the College of Environmental Science and Engineering of Tianjin University bj:D v o me t St tdlte atB m P wGet n I ditiSpeechmaker:Mr. Zhuang Yonghui, General Manager/Researcher, National Biomass Energy Co.,. Science and Technology Department bj1Diuo Cue pme t IDeveme t ot S
9、peechmaker:Mr. Xiao Mingshong, Secretary-general/Senior EngineerChina Rural Energy Industry Association Biomass Professional CommitteeBE EX O0ndBiomEne gy Techn c l Con e ence、界生物(一)发达早在20世纪60年代就开始利用粮食、甘蔗秆等高能植物制造、生物柴油等。目前世界广为流行的生物巴燃乙主要是生物乙醇和生物柴油。美国和巴西被公认为发展生物左右。的先行者和排头兵,生产的乙醇已占全球总生产量的70美国应用乙醇的政策始197
10、8年的能源税收法案,对于乙醇乙醇的成本0.33的消/升。乙费税减免一直1522.7美分/升浮动。目前美国以玉米料为原料生产2005年8月8日,美国出台的新能源法案正式生效,该法案提出“2012年,要使每年利用醇或生物资料的数量达到2830万吨”,同时提出:为了保护环境特别是水,将在2014年12月31日以后速发展。在中使用甲基叔丁基醚(MTBE)。这些措施将进一步推动美国乙醇产业的快巴西以甘蔗为原料生产生物乙醇计划始于1975年,并利用20世纪80年代油价、各国发展替代能源动力不足的空隙,发挥本国甘蔗产量高的原料优势,抢占了乙醇发展先机,成为世界最大的乙醇生产国和消费国。通过确立使用乙醇替代的
11、发展方向,资助补贴,引进财政及补贴政策等措施,经过三十年的发展,已经成为乙醇生产大国。目前,巴西是世界上乙醇生产成本最低的,乙醇已经具备了相当的市场竞争力。2003年5月,欧盟通过了一项关于生物使用的法令,推动了欧盟乙醇消费的比例要达到5.75。和生物柴油的生产,按照这项法令,到2010年底生物占德国已成为全球最大的生物柴油生产国。生物的大规模推广对德国能源战略具有重要意义。目前,生物已占德国再生能源市场的60以上。德国也在加紧开发更加环保的“第二物能源”。新一以有效解决目前生物物能源技术将直接利用农业秸秆、木材、木屑以及动物粪便等作为能源原料,发展中存在的问题,且生产成本更低、能源转换效率和
12、质量更高。从2003年开始,法国采取了一系列措施,促进生物能源的开发,鼓励生物能源的利用。2003年,法国用于生物燃油原料种植的面积达32万公顷,当年生物燃油产量为41万吨,其中80为生物柴油。计划,到2010年用于生物燃油原料种植的农田面积将达到200万公顷。英国于2004年建成欧盟最大生物柴油厂,年产量达25万吨。生物达75万吨。公司计划使生物柴油年产量芬兰于2007年10月向该国议会提交了在其交通体系中增加生物比例的法案,要求芬兰能源供应商在其提供的用于交通的中,逐年提高生物的比例,在2008年为2,2009年为4,2010年至少要达到欧盟所要求的5.75的目标。-3中国生物发展问题及出
13、路探讨中国农村能源行业生物质能专委会肖明松二) 巴西乙醇产量和利用量居第一位。乙醇实现工业化生产始于巴西。为了有效促进本国发展,减少能源的对外依赖程度,巴西通过确立了用乙醇替代的发展方向。目前巴西的价格为0.60.7美也是世界上乙醇生产成本最低的,约合0.2/升,同期相对于元/升。乙醇已经具备了相当的市场竞争力,从2001年开始巴西取消了对乙醇的补贴,由市场供求直接调节。根据2009年Conab公司的结果,乙醇总产量约为3653万吨,比上一年度生产3487万吨增长4.5%,该项美国涉及巴西各个州389座工厂。美国是乙醇第二大生产国,据美国再生醇行业的产量达到3192万吨,占世界总产量的35%。
14、2009年9月24日发布的报告表示,2009年美国乙3盟据欧洲生物乙醇(eBIO)称,欧盟2008年乙醇产量为359万吨,比2007年的230万吨增长了56%。2006年欧盟乙醇产量为205万吨。eBIO称,2008年法国乙醇产量为128万吨,相比之下,前两年分别为70万吨和38万吨。德国73万吨,相比之下,前两年分别为69万吨和55万吨。西班牙40.6万吨,相比之下,前两年分别为45万吨和51.5万吨。2008年波兰乙醇产量为25.6万吨,相比之下,前两个年度分别为20万吨和15.4万吨。匈牙利产量为19.2万吨,相比之下,前两年分别为3.8万吨和4.4万吨。斯洛伐克12万吨。相比而言欧盟乙
15、醇的生产成本最高,其以小麦为原料生产乙醇的成本为0.48/升,以甜菜为原料的生产成本为0.52/升三)生生燃料发展趋业巴西是推动世界生物业发展的先锋。它利用从甘蔗中提炼出的蔗糖生产乙醇,代替作为机动车行驶的业发展最为2生质转。如今巴西乙醇和其他竞争相比,价格上已具有竞争性。这也是当前生物的典范。但存在过度开发热带雨林土地体料技,有破坏平衡嫌疑。1923年,德国从事煤炭研究的费希尔和托普希发明了一种技术,可以将煤炭、天然气等转化为液体。由于液体使用更为方便,这种后来被称为“费-托反应”的技术80多年来一直受到业界的重视。乙醇美国是另一个主要的乙醇生产国,但与巴西不同,它用的不是甘蔗而是玉米。尽管
16、有不少,但美国乙醇的日产量仍从1980年的100万升增加到现在的4000万升。如果能把自然界丰富且不能食用的“废物”展找到一条可行的道路。素转化为乙醇,那么将为世界生物业的发由于技术上的限制,目前还没有一家素乙醇制造厂的产量达到商业规模,但很多大的能源公司都在竞相改进将素转化为乙醇的技术。最大的技术是预处理环节(将素转化为通过发酵能够分解的成分)的费用过于昂贵。美国计划在6年内把素乙醇发展成一种有竞争力的4生物。二、国生历程(历史中国是世界第三大乙醇生产,年产量约为400万吨,原料主要是玉米、木薯、甘蔗等。上世纪九十年代中期,我国从石油净出口变为净进口国,且进口数量保持较高增长速度,石油匮乏和
17、能源安全问题已引起的高度重视。开发后,农业生产快速发展,粮食生产相对过剩,库存增高,在粮食生产和储备方面的负担日益加重,粮食价格逐年下滑,农民收入增幅趋缓。随着交通基础设施的完善,我国汽车工业快速发展,汽车保有量逐年增多,尾气污染日益严重,环境保护日渐加大。为了统筹解决我国发民中存在的上述问题,中国借鉴欧美等发达的经验,有组织地进行了乙醇和车用乙醇的研究和应用。按照同办志的要求,原公会议制度,计委、经贸委等部门组成了车用乙醇推广工作小组,并建立计划、经贸、财政、工商、税务、技术监督、环保等八部委和石油部门分工合作,携手联动,推动车用乙醇在我国的研究开发应用工作。二)国生物生产况2002年3月八
18、部委下发车用乙醇使用试点方案和车用乙醇使用试点工作实施细则。从2002年6年30日开始在河南省郑州、洛阳、南阳市和黑龙江省哈尔滨、肇东五个城市进行车用乙醇使用试点,试点取得经验后,在推广应用。截至2009年底,我国乙醇产量已接近172万吨。三)国生物1相关度设近年来,高度重视生物质能的开发和利用,为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,能源结构,保障能源安全,保护环境,实现的可持续发展,可再生能源法于节约能源法、可再生能源产业发展指2005年审议通过,2006年1月开始实施。中民导目录、可再生能源发电有关管理规定、可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法和可再生能源发展专项资金管理暂行办法
19、、关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见、车用乙醇套办法和规章。在使用试点方案和车用乙醇使用试点工作实施细则 等和配的政策扶持和引导下,和各地不断加大资金投入力度,加强科研开发与技术攻关,开展不同形式的试点示范与建设,地促进了生物产业的发展。2标准我国已发布了变性标准,将规范我国生物乙醇、车用乙醇产业的发展。和柴油机调和用生物柴油(B100)第一个非粮替代项目广西公司年产20万吨乙醇项目2008年建成运营。广西基本实现车用乙醇替代其它,这使广西成为内地首个以木薯为原料,生产乙醇和推广车用乙醇(四的试点省区。国生产的主问题一直以来,生物被普遍认为可作为化石能源的替代能源,但随着世界粮食
20、短缺的出作现,发展生物受到一些的质疑。一些认为,大量种植粮食的土地改为种植生物物,导致粮食减产,全球粮价上涨。认为生产乙醇需要大量的粮食,生产1吨乙醇需要3.1吨的粮食。我国从推广生物-5以来,玉米价格持续上涨,有专业抱怨这与用粮食生产生物有关。在我国,掺入10乙醇的成为我国能源替代战略的重要目标,但是粮食与乙醇的争夺也日趋白热化。由此,专业研究机构,“十一五”期间,我国玉米缺口将达到350万吨。而企业抢购粮源必然会使玉米价格大幅上涨。而且乙醇不仅是与人争夺粮食问题,研究已证明,乙醇生产过程中所造成的环境污染,抑制了生物多样性并增加对土壤的侵蚀。此外,即使用非粮食作物来生产乙醇,也要消耗较多的
21、水,对自然环境增加了负担。还认为,即使我国有丰富的非粮生物质有待开发利用,但这些作物普遍存在收集、贮运难题,生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题,目前不论是从研究还是开发的角度来看,生物技术还难以解决争夺农田和水的问题。另外,农业生产的季节性和工业化生产的连续性也与发展非粮乙醇形成。在生物柴油方面,我国植物油有限,需开辟新油源小油桐和麻疯树等,或由国口;而地沟油难以生产符合标准的生物柴油,而且不宜大规模生产。同时,生物柴油生产成本接近石油柴油的2倍,发展生物柴油不容乐观。世界范围内已经有多项研究表明,被标榜为绿色的乙醇还需要给予大量补贴,因此发展生物并非如人所愿可以保环境,而是更加剧了环
22、境污染。美国州立大学的生物学家伯顿沃恩的研究小组通过实际发现,生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染,减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外,即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇,也要消耗很多的水,每处理1吨甘蔗需要用水3.9吨水,对环境又增加了负担。目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇,但是产出效率比较低。在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%,同时也会排放。科学家经过系统测算之后,对生物的性产生了疑问。生物在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多,并且生产成本高于它们所替代的石油。能源成本首先包括种植作物所需的化肥,也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。成本
23、包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。生物对碳吸收与排放的影响是中性的,但如果将耕种、施肥、施杀虫剂、干燥以及转化为可用的过程中的能源消耗考虑进去;其中,化肥是消耗能源的主要方面,工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源, 大约每吨氨需要1.16吨标煤的能源,如果原料不是天然气,而是煤,或者采用需部分氧化的其他工艺,则每吨氨需要1.48吨标煤。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。基于粮食安全问题,人们开始寻找新的出路,把希望寄托在第二代、第三物。第二物以生物质为原料,它们不再需要用粮食制造,转而采用不可食用的素,比如用麦秆、玉米秆生产乙醇。但目
24、前的主要问题在于用来分解素的酶成本太高,造成整个生产成本太高。随着科技进步和的,第二物将会进入阶段。第三物主要包括从海藻中提取油脂。种植海藻它不需要占用土地和淡水。美国能源部估计,如果要全部用海藻代替化石,需3.8万平方千米的海面。布朗葡萄藻和小球藻比较容易种植,但它们的油脂很难提炼。作为第三物项目,从海藻中提炼生物的研究正处于三阶段,我国也在研究,但距离实现商业化阶段还还有一定的距离。国生争优与其它发达分如美国、德国、目前我国生物、欧洲、巴西相比还不具备竞争优势,存在的主要问题是:6)生生成本乙醇厂,全部采用国外先进技术设备,在乙醇生产技术、污乙醇原料消耗3.1吨,耗能0.50.6吨(折标煤
25、),耗水8吨目前国内最好生产水平是吉林水处理以及节能环保方面已做到吨左右。但与美国相比差距还很大,如美国吨乙醇能耗约为0.4吨标煤。生产成本我国约在5836元/吨,与乙醇生产成本最低的巴西(1881元/吨)相比,存在着巨大的差距。二)生不具争产量具世界第三位,但目前乙醇产量不足170万吨,生物柴油不足20万吨;距虽然我国生物第一和第二位的产量差距较大,如巴西乙醇产量约为3653万吨,美国乙醇产量约为3192万吨;三)原料根据2006年9月国土部公布的数据,我国人均耕地面积已下降到1.4亩。美国人均耕地10.5亩,是世界人均耕地(3.45亩)的2.9倍,巴西人均耕地面积为30亩,人均耕地是我们的
26、18确定的人均耕地0.8亩的警倍,是我们的20倍。目前我国已经有664个市县的人均耕地在戒线以下。基于这种耕地和人口发展现状,近50100年,以粮食为原料生产乙醇是不现实,也是不可能长久持续的。所以我国不应盲目效仿美国和巴西发展乙醇的经验,而应该分析我国国情,从实际出发,寻找可持续发展的西的发展模式。所以从土地方面看,我国不具备赶美国和巴(一生生美国著名环境学家莱斯特布朗教授称,乙醇行业的迅猛发展导致全球粮食和食品价格普遍上涨。布朗表示,目前粮食价格已经大幅上涨,并开始导致全球食品价格上涨。在过去一年,玉米价格已经翻了一倍,大豆期货涨了50,大米价格也在上涨,小麦期货价格也创下了十年来的最高水
27、平。他说随着越来越多的乙醇厂建成,全球粮食价格开始与能源行业有关联。在这个新型当中,如果谷物的涨。价值超过了食品价值,市场将进入能源。当石油价格上涨时,食品价格也会上我国近期主要粮食价格的走势也证实了这一观点。伴随着世界的发展,对能源与原材料的需求的大幅增长,加之人们对未来的发展的良好预期,国际原油价格一路上涨,在原油价格上涨一发不可收拾的形势下,生物声而涨。概念运应而生,在2006年开始大规模炒作,致使玉米价格应随着全球化的深入,各国相互影响,一个价格的上扬同样可以传递和影响到另一个。生物热潮将使全球农业发生一系列巨大变化,玉米价格上涨是一种的趋势,并且仅仅是巨变的开端,由此的其他农产晶、畜
28、甚至整个价格的上涨。(二国农易作为全球最大的玉米出口国,美国玉米出口比例占到全球出口总量的70,生物的发展意20062007味着玉米以及由此相关的农出口将会受到影响。根据美国农业部的统计数据,年有5 400万吨玉米提供给制造乙醇工厂作为原料使用。2009年,用于制造乙醇原料的玉米增加了35,这一增量相当于美国玉米年产量的20。面对着食品价格的上涨和粮食供求关系的失衡,许多纷纷调整的管理政策。如宣布2007年全年小麦出口,对小麦出口实行了证和制度,使小麦出口实际上陷于停滞,澳大利亚、南美洲等粮食出口地纷纷-7开始提高了粮食出口价格,影响了玉米等主要粮食三对的国际贸易。在石油价格较低的初期,阻碍生
29、物产业发展的主要是环比价格较高,导致生物很难打开市场。一旦技术成熟,成本降低,生物将会以不可抵挡之势在全球范围内扩散,世界能源结构的改变趋势将。目前,巴西乙醇售价折油价约25桶,远低于原油价格。在美国和西欧,因农作物产量低和工人工资高等,乙醇和生物柴油的生产成本在50美元桶左右,也低于目前的原油价格。另外,美欧对生产生物料的生产。四 对的提供补贴,刺激了生物燃生物是否环保要看其从产生到消耗的全过程所产生的对环境的影响。生物对环境的危害主要发生在原料生产过程中,以美国的生物乙醇为例,种植玉米时需要花费大量的氮、磷肥料和杀虫剂,通常在生产乙醇的过程当中会对空气、水和土壤造成一定的污染,大量使用乙醇
30、也会全球温室气体的排放。此外,由于生产价格的提高,原本玉米大豆轮种的农民由于利益的驱使改种玉米,这对于生物多样性、害虫的防治、土地的保护等是不利的。发展生物产业还会与粮食生产、森林保护等其他用地方式产生。在热带地区,对热带雨林的乱砍滥伐,会严重破坏生物多样性。巴西为获取乙醇原料而大面积种植甘蔗,为扩大汽车“饲料”的种植面积,已经有数百万公顷原始森林被毁。在温带地区,这些危害主要来自施肥过量和机械化耕种。但生物的未来发展趋势第二物,用生活和农作物废渣等作为生物的原料是比较理想的选择,因为这种原料无论在生产和都给环境造成严重危害反而会净化环境。所以任何夸大和减低生物标具体分析。的环境作用,可能都是
31、出于不同的目标,要根据本国的发展目因此,生物政策制定不适宜原样照搬,要以发展战略优先目标和自然条件为依据。通过节省能源来减少温室气体排放的成本要低于更换能源的成本,尤其是高成本的生物。当前减不要高估生物对环境的作用而投入过高的财政支持。美国、欧盟和少温室气体排放的支持政策所取得的成效事实上远低于预期的成效;按合作与发展组织OECD的计算,如果它们取消生物的财政支持、强制性使用指标和关税,至20132017年温室气体排放将增加1500万2700万吨,约等于它们2015年交通部门排放量的0.5%0.8%。这一微小成效却需要纳税人和消费者支付约250亿,相当于每减少一吨约需支付9601700。应对气
32、候变化是一个全球性问题,应重视为生产生物而砍伐森林和破坏自然的问题,应对扩大生物生产的影响和潜在的环境问题进行评估,并提供能最佳保证生物良性生产发展的综合政策,最大限度地减少以人争粮,以粮争地和环境变化潜在的风险。盲目扩大生物生产将导致土地性质变化,过度毁林种植能源作物将会新的环境和社会问题;我国目前的生物产量还不能满足本国的需求,不具备出口优势,也不符合政策;进口生物来的损失。将对国内的相关生产企业和市场造成巨大的冲击,微小的环境效益难以弥补带乙2007年6月7日召开关于可再生能源的会议:中国将停止建设新的粮食乙醇项目,在不得占用耕地,不得消耗粮食,不得破坏环境的原则下,坚持发展非粮乙醇。在
33、国内8刚刚起步的,原本希望通过以利用陈化粮为原料生产乙醇,促进农业产业结构调整、解决城市交通环境污染及原油等诸多问题的产业政策将被运。一)乙我国推行乙醇清洁,可以综合解决石油短缺、农业结构调整及环境三大热点问题。并且对我国的农业、能源、环保、交通等方面将起到积极的推动作用。 但关键是选择以什么为原料来转化乙醇。根据2006年9月国土664个市县的人均耕地在部公布的数据,我国人均耕地面积已下降到1.4亩。目前我国已经有确定的人均耕地0.8亩的警戒线以下。 基于这种耕地和人口发展现状,近50100年,以粮食为原料生产乙醇是不现实,也是不可能长久持续的。所以我国不应盲目效仿美国和巴西发展发展的。乙醇
34、的经验,而应该分析我国国情,从实际出发,寻找可持续召开的关于可再生能源会议给出了很好的:“在不得占用耕地,不得消耗粮食,不得破坏环境的原则下,坚持发展非粮乙醇。”基于这一基本原则,也要发展规模及速度,在取得经验的前提下适度发展,任何过热的强力推进,都要为此付出沉痛的代价。开发替代粮食生产技术,被国其他可用于,如以农作物秸秆为代表的各类木质类生物质,及其相应的乙醇们认为是未来解决乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。除粮食外,我乙醇生产的植物和原料还有很多,如甜高粱、甘蔗、甜菜、薯类等。二)扶与为了促进非粮境,实现乙醇的开发利用,增加能源供应,能源结构,保障能源安全,保护环的可持续发展,需要制定相
35、关的激励机制和政策,以便不断培育乙醇发展的条件和市场。中民可再生能源法中 第十六条鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。主管部门或者省级鼓励生产和利用生物液体。石油销售企业应当按照能源的规定,将符合标准的生物液体纳入其销售体系。但目前还缺少实施细则,缺乏可操作性。发展和委员会制定的可再生能源中长期发展(2007年8月)中有关乙醇的发展要求,根据我国土地和农业生产的特点,合理选育和科学种植能源植物,建设规模化原料供应基地和大型生物液体企业。不再增加以粮食为原料的乙醇生产能力,合理利用非粮生物质原料生产乙醇。近期重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的乙醇技术,。从长远考虑,要积极发
36、展以素生物质为原料的生物液体技术。在2010年前,重点在东北、山东等地,建设若干个以甜高粱为原料的乙醇试点项目,在广西、重庆、等地,建设若干个以薯类作物为原料的乙醇年利用量200万吨。到2020年,生物乙醇试点项目,。到2010年,增加非粮原料乙醇年利用量达到1000万吨。三)我国非根据农业部产潜能环所的研究结果,据测算到2020年,我国宜能土地中,可乙供乙醇生产潜力为1401万吨:其中甜高粱茎秆乙醇 732万吨,甘薯淀粉醇513 万吨,木薯乙醇156万吨。到2030年,乙醇生产潜力为2547万吨,其中甜高粱茎秆乙醇1267万吨,甘薯淀粉乙醇1048万吨,木薯乙醇232万吨。-9石油、天然气、
37、煤炭等是人类依赖的主要能源,但是这些能源是不可再生的有限,正着逐渐枯竭的。同时,使用化石能源排出大量的CO2、SO2、Nox等有害气体,产生酸雨以及温室气体,对环境造成严重的危害。十分丰富的生物质,为人们减少对化石能源的依赖,提供了现实可能性。生物质成型技术的开发,解决了生物质能形状各异、堆积密度小且较松散、和贮存使用不方便的问题,提高了生物质的使用热效率,是高效利用生物质能源的一个重要途径,有着良好的市场开发前景。定义生产成型是以木块、木粉、木屑和秸秆等农林生物质剩余物为原料,经过适当的预处理过程,将生物质粉碎至一定的粒度,不添加粘接剂,在高压(49196 MPa)、加热或者不加热条件下,主
38、要是靠挤压过程产生的热量,使得生物质中木质素产生塑化粘接效果,压缩成棒状、块状或者颗粒状且质地坚实的成型物。成型锅炉可作为工业锅炉、民用炉灶和工厂、家庭取暖炉以及农业暖房的,在作为工业时,可直接用链条炉等炉型,而不必进行锅炉改造等。根据不同生物质原料的特性,质地密实的成型物,经炭化设备,制成环保型再生能源成型炭。成型炭热值高,燃烧时无二氧化硫等有害气体产生,它可替代煤、油、气等能源,更是传统木炭的替代品,更广泛用于工业、生活领域、农业土壤改良炭,保鲜炭等特殊用途炭;还可进一步成活性炭吸附材料。目前已开发的成型技术从成型方式上来看,生物质成型技术主要有加热成型和常温成型两种方式;按成型物形状划分
39、主要有3大类:棒状成型、颗粒状成型和圆柱块状成型技术。根 据成型原理的不同成型机可分为:活塞成型机(Piston press)、螺旋式成型机(Extruderpress)、模压颗粒成型机(Matrix pellet press)和卷扭式成型机(Twist press)。加热成型技术开发的主要有颗粒、棒状和块状等几种;常温成型的生物质主要有颗粒和块状两种。生物质颗粒成型是通过压辊式成型机实现的,有环模颗粒成型机和平模颗粒成型机两种。生物质的形态一般很不规则,难以直接使用机械化和自动化设备,通过处理成一定规则形态的原料,以提高许多特点:1、成型品位和燃烧热效率、减少对化石能源的使用。成型的使用过程
40、具有形状规则、比(通常>10)、便于贮存和,实现自动化,大大拓展了生物质能源的使用半径;2、生物质成型最主要燃烧成分是挥发分(一般含量在70%80%以上),着火易、燃烧性能好、很少产生烟尘和飞灰,使用的热效率高;3、使用生物质成型,还具有灰分少(一般小于3%,稻壳等除外),从而简化了燃烧装置的除灰设备;4、燃烧时几乎不产生SOx,生物质含硫量一般少于0.12%,不需要烟气脱硫装置,从而降低了成本,又有利于环境保护,不造成环境污染;5、生物质的使用影响自然界碳的自然循环,即使不燃烧利用、不烧荒,生物质也会在自然消化过程中放出CO2 ,生物质能的排碳量超出其生长期10生物质成型生产发展历史与
41、趋势(中国林业林产化学工业210042 南京)蒋剑春间所吸收的碳量,从而实现CO2的零排放;6、生物质原料的大量使用,将会产生新兴低碳产业,为广大农村提供就业和农林剩余物的高效、高值利用提供有价值的途径。因此,生物质成型堪称为一种理想生物成。技国展生物质致密成型技术受到国外发达的普遍重视,欧美发达十分重视固体成型的研究与开发,并投入了大量的资金和技术力量研究和开发致密成型技术。早在2O世纪3O年代,美国就开始物致密成型技术,并研制了螺旋式成型机。70年代初,美国又研究开发了内压滚筒式颗粒成型机,并在国内形成大量生产,年生产颗粒成型能力达80万t以上,去年生产成型达200万t左右;美国ASTM制
42、订了固体成型相关测试方法标准,主要包括了生物质成型颗粒堆积密度、灰分、挥发分、元素分析、木质分析、球形颗粒燃烧室内加热炉、用于微波炉的木质颗粒水分含量测试等标准;美国农业和生物工程(AmericanSociety of Agricultural and Biological Engineers)制订了生物质收割、收集、储运、转化、应用术语和定义标准。标准分为优级品和一级品两级,主要指标包含了外形、堆积密度、耐久性、灰分以及氯化物。2O世纪7O年代后期,欧洲许多也开始重视致密成型技术的研究。瑞典、德国等也先后开发研究了活塞式挤压制圆柱及块状压缩成型,已形成规模化的生物质成型燃料生产。2005年,
43、世界生物质成型产量已超过了420万t,其洲地区1l0万t,欧洲300万t,2007年超过500万t。20世纪90年代末,瑞典固体成型生产能力已达到100万吨,到2004年达到了120万吨:瑞典在应用生物质颗粒方面有比较成技术,包括生物质颗粒的成型技术和以生物质成型颗粒为的各种灶具和供暖、发电锅炉等。欧洲是固体发展最为迅速的地区,年消费量已超过300万吨。2004年丹麦生产能力达到了45万吨,实际生产335万吨;意大利产量为17万吨;波兰产量为17万吨;英国为1O万吨。芬兰2005年达到了45万吨,实际产量235万吨。除上述外,德国、奥地利、瑞典、等都制订有本国成型标准。在木质压缩成型的开发工作
44、也比较早。在20世纪30年始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物,1948年申报了利用木屑为原料生产棒状成型的第一个专利,50年代初生产了商品化棒状成型机,开发出单头、多头螺杆挤压成型机,生产棒状成型,1983年前后从美国引进颗粒成型成型技术及相应燃烧设备,发展成了独特的致密成型技术体系,60年代成立了木质成型行业。亚洲除外,、菲律宾等国从20世纪80年始也都先后研制了添加粘结剂的生物质致密成型技术及装备。成型年生产能力达30万t左右,1985年平均每户消耗成型国生达750kg,1988年仅家用成型就达25万t。我国木质压缩成型开发研究工作起步较晚,最早开始于1985年,湖南省衡阳市粮食机械厂
45、研制了第一台zrIt63型生物质压缩成型机;1990年中国林科院林产化学工业与东海粮食机械厂合作,完成了“七五”攻关项目的木质棒状成型技术开发研究工作,系统地进行了成型工艺条件实验,完成了木质成型设备的试制,并在江苏省句容建立了1000 ta棒状成型生产线,供应小型手烧锅炉使用。机械出口、埃塞俄比亚、尼西亚等国。其后西北农业大学对该技术的工艺做了进一步的研究和探讨。先后研制出了X-75,JX-11,-11S2J-80A三种型号的秸秆成型机。河南农业大学、北京林业大学、中南林业科技大学、辽宁省能源和科研、河南省能源、南京农业机械化、东南大学和江苏省科技情报所等高校生产技术的发展。20世纪90年代
46、以,也先后开展相关研究工作,促进了我国成型来,我国部分省市能源部门、乡镇企业及生产者积极引进成型技术,创办生产企业,先后40多个中小型企业开展了这方面的工作,并进行了生产,形成了生物质成型发展的良好势态。经过20多年的开发,现在国内已经开发的有棒状和颗粒状成型生产技术。主要是利用木屑为原料,棒状成型已经建立有数十家生产企业。国内螺旋挤压成型机在运行的曾有800多台,单台生产能力多在100200 kgh之间,电机功率7518 kW,电加热功率24 kW,生产的成型多为棒状,直径为50-70 mm,电耗70-100 kWht。颗粒成型的研究开发也取得较好的进展。2008年底,我国农村地区已累计推广
47、生物质成型示范点102处,成型的生产量达到100万t。2009年,在北的生产量达到约20万t。发改委到2010年底,生物质成型同时,在生物质成型的标准制定方面,也得到了重视,.农业部京组织召开了生物质固体成型标准研讨会;已经完成制定出台的还有北京市地方标准生物质成型(DB11/T 541-2008)。备20世纪90年代、美国及欧洲一些生物质成型燃烧生产设备相对成熟,形成了产业化,并在加热、供暖、干燥、发电等领域得到广泛应用。按其规范可分为:小型炉、大型锅炉和热电联产锅炉(Small scale,Large boilers、Combined heat and power boilers)。按用途
48、与品种可分为:壁炉、颗粒炉、颗粒锅炉 (Fireplaces。Pellet stoves, Boilersfor pellets and grain)。按燃烧形式可分为:片烧炉、颗粒层燃炉等(Chip fired boilers,Pellet-fired boilers etc)。这些生物质成型燃烧设备具有工艺合理、专业化程度高、操作自动化程度好、热效率高、排烟污染小等优点。东南亚一些生物质成型燃烧设备大多数为炭化炉与焦碳燃烧炉,直接燃用生物质成型的设备较少,同时这些燃烧设备存在着工艺差、专业化程度低、热效率低、排烟污染严重、劳动强度大等缺点,燃烧设备还未定型,还需进一步的研究、试验与开发。国
49、利用生物设备展状在成型应用炉具设备研究开发方面,中国科研和企业也做了大量的工作。开发出专用的民用炉灶、暖风壁炉、水暖炉和家庭炊事炉等设备。1999年,南京平亚公司投资建设国际上流行的冬天用的取暖炉生产线,当年生产了500台供应市场;20世纪以来北京万发炉业中心从欧洲(荷兰、比利时)引进、消化吸收的基础上,生产使用生物质颗粒微型炉(壁炉、水暖炉、炊事炉具)。生物质成型屑为原料的成型炭化炉的研究,中国的技术和设备在国际上是处于领先地位的。主要是将木炭化而成不同质量的炭材料。由于成型炭成分同传统木炭完全相同,不含任何有害成份,清洁卫生,可长期保存发生质变,与传统木炭具有同等强度和热值,因此它已经成为
50、木炭的理想替代品。生物质成型材含水率低,强度特性差异的特点,中国林业科学林产化学工业等科研院所和高校,研究开发了移动式成型炭制造设备。已经开发炭化炉主要有:固定式和移动式。从炭化过程又可以分为:间歇式和连并且得到应用的成型续式。由于生物质灰分特性,对使用的设备将会生产很大的影响。是推动生物质成型推广应用12的一个重要因素。目前,我国开始对生物质成型燃烧的点火理论、燃烧机理、动力学特性、空气动力场、结渣特性及确定燃烧设备主要设计参数的进行研究。2006年开始,吉林大学承担了吉林省科技发展计划有关生物质成型及锅炉的研究项目。对生物质成型的理化特性、燃烧特性、排放特性及成型规律等基础性研究做了大量工
51、作。主我国生物质成型技术的开发和生产,已经有20多年的发展史,并且具备了一定的生产规模。但是其发展速度还比较缓慢,有许多亟待解决的面:和政策。主要表现在如下几个方)原的收、运、问约成发展我国成型的原料,除林业剩余物以外,林业砍伐剩余物和农业收割剩余物是发展利用的主体原料。但是,这些原料的收集、成本比较高。另外,原料的季节性也十分明技术发展的主要瓶颈。显,储存难度大。原料的收集与储存是制约成型)生生物质原料种类繁多,其木质素、研究素、果胶质等影响成型质量主要因素较大差别,导致压缩成型的工艺条件也有很大差异;生物质原料自身的多样性及复杂性,导致由低密度压缩成高密度的原料喂料问题,生物质原料压缩后的反弹性问题,原料的含水量随原料种类、地域、季节及气候不同变化等问题,都影响生产稳定性能的成型。)备能生物质原料中夹带的粉尘、泥土沙粒等机械杂质,难以去除,成型过程主要部件的磨损严重,影响设备的使用和稳定运行。如螺旋挤压螺杆、套筒、环模和平模的孔磨损严重,短,耗电高,成型设备单台生产率低,生产规模小,难以更好满足商业化的要求。生物质原料中含有较多的钾、钙、硅、铝等成分,在高温下极易燃烧沉灰,易于在传热壁面形
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